Pro/ENGINEER Mechanica

本教學專區所涵蓋的強化功能:

• 非線性材料*
• 有摩擦力的接觸面
• 改進後的結果

模擬產品任務: 為各方 Pro/ENGINEER 使用者 (從設計人員到分析人員) 提供了完全整合式的世界級套裝應用程式，足以評估及改進所有層面的產品設計效能。�

「模擬」方面的其他強化功能:

• 摩擦力無限大的接觸面*
• 動態查詢封閉/切削平面
• 結果中的爆炸視圖
• 結果中的幾何選取項經過改進
• 檢視模型連接
• AVI 影片匯出
• 機構彈簧與阻尼器特徵
• MDX 中的機構參數 UI
• 階層負載
• 合成量測
• 熱阻力*
• 新的 AutoGEM 控制項 (最大大小與以曲率為基礎的精加工)

* 代表 Pro/ENGINEER Advanced Mechanica 中的功能。本教學專區中其餘的功能皆為 Pro/ENGINEER Mechanica 中的功能。

現在使用 PTC.Setup 進行安裝時，Pro/ENGINEER Mechanica 會完全統一為 Pro/ENGINEER 的一個模組。這樣可以簡化整個過程，也可以避免出現版本不符的情形。

非線性材料

超彈性材質 (例如橡皮) 是非線性材質，會在遭受到強大拉力時顯現瞬時彈性。Mechanica 使用業界領先的材料定義 UI，將此複雜的非線性求解功能提供給非專家級的使用者使用。

Mechanica 支援多種不同的超彈性材質數學模型。可使用實驗資料或普遍的材料定律 (例如 Arruda-Boyce、Mooney-Rivlin、Neo-Hookean 等) 來定義材料屬性

本教學專區所介紹的此功能需有 Pro/ENGINEER Advanced Mechanica 才能使用。

所有「模擬」教學專區的工作目錄皆為 SIMULATION。

1. 開啟  HANGAR.ASM。

此模型由中間夾著一些彈性材料的兩塊鋼板組成。我們將檢閱材料屬性並檢閱此分析的結果。

2. 「應用程式」(Applications) > Mechanica >「繼續」(Continue)。

此模型已有材料屬性、加載條件與限制。您將先檢閱此組件中零件的材料屬性。

3. 按一下右側工具列上的「材料」(Materials) 圖示，開啟「材料定義」(material definition) 對話方塊。
4. 從右側清單中選取「氨基鉀酸酯」(Urethane)，然後按一下滑鼠右鍵>「屬性」(Properties)。
5. 瀏覽此對話方塊，選取「編輯」(Edit) 按鈕，進入「超彈性材料定義」(Hyperelastic Material Definition) 對話方塊。熟悉更多其他選項。

目前，材料是以名為 Test1 的文字檔來定義的，您可在左側看到兩欄式的資料。UI 已設為自動選取最適合的項目，並已選取了 Yeoh 材料定律。

6. 取消對話方塊，按一下「確定」(OK) 進行確認。按一下「確定」(OK) 確認其餘開啟的對話方塊。
7. 選取  圖示開啟「分析」(Analysis) 對話方塊。
8. 反白顯示 HANGAR_LDA，選取  編輯研究以進入「靜態分析定義」(Static Analysis Definition) 對話方塊。

請注意，「計算大變形」的核取方塊已被核取。要使非線性材料定義生效，必須核取此核取方塊。

9. 按一下「確定」(OK) 退出該對話方塊。
10. 反白顯示 HANGAR_LDA，選取「結果」(Results) 圖示。
11. 使用下列資訊填寫「結果視窗定義」(Result Window Definition) 對話方塊。選取「確定並顯示」(OK and Show)。
    (使用「按一下以檢視放大圖片」按鈕可展開圖像)

您會看到下列圖像:

去除了將設計和分析分割開來的障礙 . . . . 實現了前所未有的 CAD/CAE 整合！

12. 按一下「檔案」(File)>「退出結果」(Exit Results)>「否」(NO) 並關閉對話方塊。
13. 按一下「視窗」(Window)>「關閉」(Close) 。

您已經完成本練習，請繼續進行下一頁的練習。

有摩擦力的接觸面

使用者可將摩擦力加入至各個接觸面區域中。啟用接觸面之後，使用者也可以定義「滑動量測」。量測可讓使用者知道具有指定摩擦係數的法向力是否足以防止零件移動。進行靜態分析時，可使用摩擦來避免接觸模型受限。

本教學專區所涵蓋的功能隨 Pro/ENGINEER Mechanica 一起提供。

1. 開啟  FRICTION_ASM.ASM。

此模型由兩個鋁製零件構成。您將在有摩擦力和沒有摩擦力的情況下執行此模擬。接觸面定義是 Pro/Engineer Mechanica 許可證的一部分。

2. 「應用程式」(Applications) > Mechanica >「繼續」(Continue)。

材料指定、負載、限制、量測與接觸面區域均已定義完畢。

3. 檢閱接觸介面。

• 在模型樹中，按一下「連接對」(Connections)>「介面」(Interfaces)
• 在  Interface1 上按一下滑鼠右鍵
• 選取「編輯定義」(Edit Definition)
• 請注意，摩擦係數是 .15
• 關閉對話方塊

使用此對話方塊可建立所有自由、搭接及接觸的介面。    選擇性練習：在 Pro/ENGINEER Wildfire 4.0 中，您可設定組件模型中重合曲面或元件的預設狀態。您可以選擇合併它們、讓它們保持自由不變，或在它們之間建立接觸面。如果您想要練習這個功能，請前往「編輯」(Edit)>「Mechanica 模型類型」(Mechanica Model Type) 並選取「預設介面」(Default Interface) 選項。對於本練習，請將其設定為「搭接」(Bonded)。

4.使用「執行設計研究」(Run a Design Study)  圖示。

• 按一下「檔案」(File)>「新的靜態」(New Static)
• 將研究命名為 "CONTACT"
• 在對話方塊中輸入如下資訊

5. 按一下「開始執行」(Start Run)  圖示。

• 針對「是否要執行互動式診斷」(Do you want to run Interactive Diagnostics) 按一下「是」(YES)
• 按一下「顯示研究狀態」(Display Study Status)  查看研究進度

研究會執行得非常快

• 關閉躍現的「診斷」(Diagnostics) 對話方塊
• 反白 "CONTACT" 分析，按一下「結果」(Results)  圖示

6. 在「結果視窗定義」(Result Window Definition) 對話方塊中進行如下圖所示的設定。設定完成後按一下「確定並顯示」(OK and Show)。
(使用「按一下以檢視放大圖片」按鈕可展開圖像)

7. 結果將會如下圖所示：

8.請注意綠色區域。由於該區域的壓力負載所致，不會發生滑動情形。

「接觸面滑動」指示器是在為接觸面定義摩擦時建立的自動量測。

顏色	滑動指示器量測的值	滑動
紅色	S > 0	是
綠色	S < 0	否
灰色	S = 0	-

9. 「檔案」(File)>「退出結果」(Exit Results)>「否」(NO) 並關閉對話方塊。

10. 「視窗」(Window)>「關閉」(Close) 。

您已經完成本練習，請繼續進行下一頁的練習。

結果

本教學專區旨在彰顯 Mechanica 顯示結果的強化功能。

• 編輯結果畫面中的圖例值
• 使用封閉曲面進行動態查詢
• 選取曲面作為幾何結果
• 顯示爆炸狀態的結果
• 匯出 AVI 動畫檔案

本教學專區所涵蓋的功能隨附 Pro/ENGINEER Mechanica 提供。

1. 開啟  4913003.asm。

此組件由剎車卡鉗的兩個半主體構成。這兩個半主體都是鋁合金零件。

2. 「應用程式」(Applications) > Mechanica >「繼續」(Continue)。

所有材料、限制和負載條件均已套用，分析也已執行完畢。

3. 建立結果視窗。

• 按一下「結果」(Results)  (「分析」(Analysis)>「結果」(Results))
• 按一下「插入新定義」(Insert a New Definition) (「插入」(Insert)>「結果視窗」(Result Window))
• 選取 Caliper，然後按一下「開啟」(Open)
• 如下圖所示定義結果視窗 (使用位於下面的「按一下以檢視放大圖片」按鈕)

4. 變更螢幕上的圖例值。

• 「編輯」(Edit)>「圖例值」(Legend Value)
• 按一下值 3.052e+02，將其變更為 200
• 當系統詢問是否要分發此值時，請輸入「是」(Yes)

5. 對封閉曲面使用動態查詢

• 「插入」(Insert)>「切削/封閉曲面」(Cutting/Capping Surf)
• 依照下圖所示填寫對話方塊

• 按一下「應用」(Apply)，然後選取「確定」(OK)
• 「資訊」(Info)>「動態查詢」(Dynamic Query)

• 關閉「查詢」(Query) 方塊
• 按一下「編輯」(Edit)>「刪除封閉曲面」(Delete Capping Surf) 返回初始結果視窗

您已經完成本練習，請繼續進行下一頁的練習。

設計工程師可進行精密的分析

6. 變更結果，使得僅顯示所選曲面上的壓力。

• 編輯所選定義  (「編輯」(Edit)>「結果視窗」(Result Window))
• 選取名為「顯示位置」(Display Location) 的標籤
• 將「全部」(All) 變更為「曲面」(Surfaces)
• 選取

• 選取您要隔離的某些曲面 (可依照下圖所示進行選取，不過，您可選取想要隔離的任意曲面)。使用 CTRL 鍵選取多個曲面。

• 按一下「確定」(OK) 或滑鼠中鍵
• 選取「確定並顯示」(OK and Show) 按鈕。
• 現在畫面上只顯示您選取的曲面

這在之前版本中是可行的，但現在您可以直接從 Pro/Engineer 模型中選取曲面，而不需從 Mechanica 網格模型中進行選取。

7. 顯示爆炸狀態的結果。

編輯所選定義  (「編輯」(Edit)>「結果視窗」(Result Window))
選取名為「顯示位置」(Display Location) 的標籤
將「曲面」(Surfaces) 變更為「全部」(All)
選取「確定並顯示」(OK and Show) 按鈕
• 選取「視圖」(View)>「爆炸」(Explode)
• 重複上一個步驟將其恢復為未爆炸狀態

8. 建立 AVI 檔案。

• 編輯所選定義  (「編輯」(Edit)>「結果視窗」(Result Window))
• 選取名為「顯示選項」(Display Options) 的標籤
• 核取「製成動畫」(Animate) 方塊，並將畫面數增加至 12
• 選取「確定並顯示」(OK and Show) 按鈕

• 選取「檔案」(File)>「匯出」(Export)>「影片」(Movie)
• 按一下「開啟」(Open)  圖示。
• 將類型變更為 AVI 並輸入檔案名稱 (caliper1)
• 然後按一下儲存按鈕
• 將「輸出設定」(Output Settings) 變更為 NTSC CDROM
• 最後，按一下「匯出」(Export) 按鈕，在您按一下「開啟」圖示之後所瀏覽到的工作目錄中建立影片。

• 透過瀏覽至 Windows 檔案總管中的儲存資料夾來檢視影片。

9. 按一下「檔案」(File)>「退出結果」(Exit Results)>「否」(NO) 並關閉對話方塊

10. 「視窗」(Window)>「關閉」(Close) 。

您已完成「模擬」教學課程。